炸药爆轰的电磁法实验技术研究

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凝聚炸药爆轰电磁法实验技术研究的主要目标是通过研究炸药冲击起爆和爆轰流场、获得凝聚炸药起爆和爆轰流动过程程序标定的实验数据，在此基础上发展新一代反应流体动力学理论模型参数标定计算技术，验证反应流体动力学计算程序，提高炸药爆轰和驱动过程预测精度。

爆轰电磁法实验技术研究的主要难点是设计抗电磁干扰能力强、响应快、高信噪比的嵌入式组合电磁粒子速度计技术，反应过程中其他参数实验研究和诊断能力；反应流体动力学理论模型参数标定和计算技术的难点是复杂的真实气体状态方程与现代高精度激波捕捉计算技术结合能力，建立和标定唯象化学反应速率模型能力。

1  凝聚炸药爆轰电磁法实验技术进展

    利用铝基组合电磁粒子速度计测量了JOB-9003炸药和JB-9021炸药在不同入射冲击波压力下的反应增长过程粒子速度剖面，实验数据信噪比高， 获得了JOB-9003炸药冲击压力在2.8~7.0 GPa 范围内的未反应炸药冲击Hugoniot关系，标定了JOB-9003炸药的JWL型未反应炸药状态方程参数，实验结果对于爆轰程序中反应速率函数参数标定具有重要意义。

本项目研究在“十二五”期间通过调研和论证，组建了炸药一维冲击起爆的冲击加载实验平台，在此基础上研制出具有快时间响应特性的组合电磁粒子速度计，设计了具有高信噪比的组合电磁粒子速度计测量系统，实现了利用组合电磁粒子速度计精确测量冲击起爆反应增长过程，实验数据精度高，能够满足凝聚炸药有限反应区程序标定要求，本项目研究已经达到国内外同类研究的最好水平。

图1是组合电磁粒子速度计记录的入射冲击波压力为3.68 GPa的波剖面增长过程原始记录信号，响应快、信噪比高，无干扰。图2是波剖面增长的粒子速度实验结果，整个反应增长过程都出现了圆拱形结构，属于典型的爆轰增长图像。当入射冲击波压力提高到3.68 GPa时，出现了反应冲击波追赶上惰性前驱冲击波的过程，可以看出反应增长过程的四个阶段：早期诱发距离、反应冲击波追赶惰性前驱冲击波、反应冲击波与惰性前驱冲击波合并后的增长到稳态爆轰、稳态爆轰过程。这些数据对于反应流体动力学程序中的反应速率建模、参数标定具有重要意义。

2  钝感炸药冲击起爆过程研究进展

为了提高炸药冲击起爆反应速率函数的适用性，新型钝感炸药冲击实验也是反应速率函数标定的重要指标之一。因此，本项目初步开展了新型钝感炸药单次压缩起爆过程的实验研究工作，利用组合电磁粒子速度计得到新型钝感炸药的冲击起爆反应增长粒子速度剖面(见图3)。